第二种冠状病毒毒株可能更具传染性——但一些科学家对此表示怀疑

研究人员质疑,在实验室培养皿中感染更多细胞的突变病毒株是否一定会在人与人之间更具传播性

透射电子显微镜图像显示 SARS-CoV-2。

关于引起 COVID-19 的病毒突变以及它们如何使其更具传染性的讨论,自疫情早期阶段就已出现。一项关于 SARS-CoV-2 病原体“刺突”蛋白的特定突变的预印本研究此前曾引起关注,该研究现已通过同行评审并在《细胞》杂志上发表。该论文详细介绍了一种病毒中氨基酸的变化可能使其更具传染性。但病毒学家们远未就这种突变的可能作用达成共识。

该论文表明,SARS-CoV-2 刺突蛋白(此类病毒利用它来抓住人类细胞)上从 D(天冬氨酸)到 G(甘氨酸)的单个氨基酸变化是该病原体传染性的关键。“刺突蛋白在病毒的生物学中起着至关重要的作用,”洛斯阿拉莫斯国家实验室的计算生物学家、新论文的第一作者贝特·科伯说。

科伯和她的同事在采用多种方法检查这两种毒株后得出了这个结论。首先,他们进行了统计分析,结果显示,突变病毒(通常被称为“G 毒株”)如何在多个大洲占据主导地位,超过了共存的原始 SARS-CoV-2 版本,即“D 毒株”。然后,研究人员在英国谢菲尔德教学医院 NHS 基金会信托基金对 COVID-19 患者进行了病毒量测试。结果表明,G 毒株在人体内产生的病毒比 D 毒株更多。但前者并未导致更高的住院率,这意味着它显然没有引起更严重的疾病。最后,团队成员通过将含有 D 或 G 氨基酸的 SARS-CoV-2 刺突蛋白嵌入其他致病病毒中,创建了“假型”病原体。他们通过在实验室培养皿中感染人类细胞来测试这些假型病毒,结果表明,携带 G 的病毒更具传染性。然而,瑞士巴塞尔大学的分子流行病学家艾玛·霍德克罗夫特说,在培养皿中检查细胞与在“人体内使用具有免疫系统的多种细胞类型”进行测试不同,她没有参与这项研究。“我们必须非常谨慎地对待我们得出的结论。”


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研究作者表示,他们并非认为目前大多数基于原始 D 毒株的疫苗和治疗工作将毫无用处。“但这意味着我们需要仔细检查[突变的影响],并确保没有影响,”科伯说。“您希望确保[疗法和疫苗]对今天的病毒有效,而不仅仅是昨天的病毒。”

与此同时,一些科学家担心结果被过度解读。耶鲁大学的内森·格鲁博及其同事在《细胞》杂志上发表了另一篇论文,与科伯的研究在同一天发表,旨在阐述其发现的局限性以及替代解释。当科伯及其同事的论文首次以预印本形式发布时,其他人通过社交媒体辩论了他们的结论。

格鲁博的论文指出,当一种毒株仅仅更普遍时,并不总是意味着它更具传染性。研究人员写道,G 毒株的较高频率“可能是偶然造成的”。他们补充说,“有充分的证据表明,对于 SARS-CoV-2,少数感染是造成大多数传播的原因”,并且大多数引发疫情的感染可能恰好涉及 G 毒株。这种毒株(在欧洲出现)也可能传播得更远、更频繁地到达地球的其他地区,导致其在全球占据主导地位。“这就是真正难以理清的,”霍德克罗夫特说,并指出有太多因素在起作用。

至于在人体内检测到的病毒量,科伯团队使用的方法“不测量传染性病毒,而这才是传播的关键,”哥伦比亚大学瓦格洛斯内科医生和外科医生学院的病毒学家文森特·拉卡尼洛说,他也没有参与这两篇《细胞》杂志的论文。他说,在病毒感染中,“你有一段时间实际上在产生传染性病毒。但随后感染基本上停止了。然后剩下的是在你体内长期存在的降解病毒。”科伯及其同事采用的技术可以检测到降解的病毒,“所以这不足以证明这正在驱动传播,”他补充道。

G 毒株是否会影响潜在疫苗和疗法的有效性仍然未知。科伯团队的论文表明,来自感染过 SARS-CoV-2 的人的抗体可以对抗两种毒株。“这是一个非常令人鼓舞的步骤,尽管还需要做更多的工作,”她说。

关于新发现的突变及其影响的争论可能会继续下去,因为有几篇预印本论文表明 G 毒株可能更具传染性但科伯的研究是迄今为止唯一一篇通过同行评审的研究。

“科学家之间的这些来回辩论实际上是正常的,这就是科学发展的方式,”霍德克罗夫特说。“这并不表明所有科学都存在分歧……如果你[调查]科学家,他们会给你关于该病毒的相同总体思路。”

“我并不是说他们提出的建议不合理,”拉卡尼洛说。“这有一天可能会被证明,我会接受的。”

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Karen Kwon 是一位常驻华盛顿特区的科学记者和编辑。她是 2020 年《大众科学》杂志的 AAAS 大众媒体研究员。

更多作者:Karen Kwon
SA 健康与医学 第 2 卷 第 5 期本文最初以“第二种冠状病毒毒株可能更具传染性——但一些科学家对此表示怀疑”为标题发表于SA 健康与医学 第 2 卷 第 5 期(
doi:10.1038/scientificamerican102020-2ukHnlZavofbcLJ8HJl8Ae
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